MOE Kayu Laminasi Sifat Mekanis Kayu Laminasi

Tabel 4 Nilai MOE dan MOR rata-rata kayu laminasi Spesimen Tebal Core cm MOE kgcm 2 MOR kgcm 2 Core Styrofoam 1 cm 1 8747 224 Core Styrofoam 2 cm 2 3656 94 Core Styrofoam 4 cm 4 807 19 Core Balsa 1 cm 1 19922 289 Core Balsa 2 cm 2 16314 179 Core Balsa 4 cm 4 13112 131 Core MDF 1 cm 1 14450 193 Core MDF 2 cm 2 14486 205 Core MDF 4 cm 4 11284 86 Keterangan : MOE = Modulus of Elasticity, kemampuan bahan untuk menahan beban sampai batas proporsi kgcm 2 MOR = Modulus of Rupture, kemampuan bahan untuk menahan beban lentur maksimum hingga mengalami kerusakan permanen kgcm 2

4.3.1 MOE Kayu Laminasi

MOE rata-rata kayu laminasi berkisar antara 807-19922 kgcm 2 , sebagaimana tersaji dalam Gambar 21. MOE kayu laminasi sangat bergantung dari MOE core penyusunnya. Nilai MOE tertinggi terdapat pada kayu laminasi core balsa 1 cm 19922 kgcm 2 dan terendah terdapat pada kayu laminasi core styrofoam 4 cm 807 kgcm 2 . Hal ini disebabkan MOE tertinggi pada core penyusunnya terdapat pada core balsa 1 cm dan terendah terdapat pada core styrofoam 4 cm. Sesuai dengan MOE rata-rata core penyusunnya, semakin tebal core yang digunakan, nilai MOE kayu laminasi semakin menurun, namun hal ini tidak berlaku pada kayu laminasi dengan core MDF. Penurunan MOE pada kayu laminasi styrofoam dan balsa disebabkan oleh MOE core penyusunnya yang lebih kecil dari MOE bagian face dan back, sehingga MOE produk akhir kayu laminasi akan menurun seiring dengan bertambahnya tebal core yang digunakan. Fluktuasi MOE kayu laminasi dengan core MDF disebabkan bahan baku yang digunakan berasal dari pabrik yang berbeda, sehingga memiliki kerapatan dan berat jenis yang berbeda yang berdampak pada kemampuan mekanisnya. Tabel 3 dan 4 menunjukkan bahwa MOE kayu laminasi lebih rendah dari MOE bahan pembentuknya. Nilai MOE kayu laminasi selalu lebih rendah dari MOE tertinggi bahan penyusunnya, namun dapat lebih tinggi dari MOE terendah bahan penyusunnya. Herawati et al. 2008 menyatakan bahwa untuk meningkatkan efisiensi penggunaan kayu, maka kayu yang memiliki kualitas tinggi MOE tinggi digunakan pada bagian luar dari kayu laminasi. Pada penelitian ini, bagian luar dari kayu laminasi adalah bagian face dan back, yang diisi dengan bahan yang memiliki MOE tinggi yaitu plywood dan akasia. Sesuai dengan diagram distribusi tegangan, bagian face paling banyak menerima beban tekan sedangkan bagian back paling banyak menerima beban tarik. Oleh sebab itu keduanya harus diisi oleh bahan yang memiliki kekuatan yang tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Mardikanto et al. 2011 bahwa bila terjadi beban lentur, serat-serat di bagian atas akan mengalami tegangan normal tekan, dan di bawah mengalami tegangan normal tarik, sedangkan di garis netral tegangan normalnya bernilai nol. Pada kayu laminasi dengan core styrofoam, MOE dari kayu laminasi lebih tinggi dari bahan pembentuknya. Hal ini dikarenakan kekuatan core styrofoam yang sangat kecil ditopang oleh bagian face dan bagian back yang memiliki MOE tinggi. Tampak pada kayu laminasi ini efisiensi bahan baku dapat dicapai karena setiap bahan menerima beban sesuai dengan kekuatannya. Pada kayu laminasi dengan core kayu balsa, MOE yang didapat setelah dijadikan kayu laminasi lebih rendah dibandingkan MOE bahan pembentuknya. Walaupun sudah sesuai dengan teori dimana bagian face dan back diisi oleh bahan yang memiliki MOE yang tinggi, apalagi ditambah dengan bagian core diisi oleh bahan yang memiliki nilai MOE yang tinggi pula, nilai MOE yang lebih rendah dibanding bahan pembentuknya ini disebabkan oleh kualitas dari bahan yang digunakan dalam pembuatan kayu laminasi kandungan cacat dan perbedaan kerapatan tiap lapisan pada lamina, kualitas perekatan dan proses perekatan yang kurang optimal Satriawan 2009. Kayu laminasi dengan core MDF 1 cm memiliki MOE yang lebih tinggi dibandingkan bahan pembentuknya. Hal tersebut berbanding terbalik dengan kayu laminasi core MDF 2 cm dan 4 cm yang memiliki MOE lebih rendah dibandingkan bahan pembentuknya. Hal ini disebabkan kerapatan core MDF 1 cm dan ketebalannya lebih rendah dibandingkan core MDF lainnya. Dengan karakteristik yang dimiliki core MDF 1 cm tersebut, menyebabkan penetrasi perekat lebih maksimal, sehingga MOE-nya meningkat setelah dijadikan kayu laminasi. Semakin tipis kayu laminasi maka kekuatan lentur akan semakin besar karena penetrasi perekat yang lebih maksimal sehingga luas rekatannya lebih besar Sulistyawati et al. 2008. Beberapa faktor yang mempengaruhi MOE kayu laminasi lebih rendah dibandingkan bahan pembentuknya yaitu cacat pada bahan pembentuk kayu laminasi dan kualitas perekatan yang kurang sempurna. Cacat-cacat yang umum terjadi adalah mata kayu, serat miring, membusur bowing dan melengkung crooking. Cacat-cacat tersebut mempersulit proses pengempaan dan dapat menimbulkan celah antar lamina saat diklem. Faktor lain yang mempengaruhi nilai MOE adalah besarnya tekanan selama proses pengempaan. Proses pengempaan menggunakan klem memiliki kelemahan yaitu besarnya tekanan yang tidak dapat terukur dengan pasti, akibatnya besarnya tekanan pada klem yang satu dengan klem yang lainnya terkadang tidak seragam. MOE pada kayu laminasi mengalami penurunan seiring dengan penambahan tebal core yang digunakan. Hal ini menandakan bahan yang lebih tipis apabila disatukan menjadi kayu laminasi sudah dapat memberi kekuatan yang cukup dibandingkan dengan bahan yang tebal, namun hal ini juga harus tetap mempertimbangkan kualitas bahan pembentuk kayu laminasi tersebut. Gambar 21 juga menunjukkan nilai MOE rata-rata terboboti. MOE rata-rata terboboti memiliki kecenderungan yang sama dengan MOE kayu laminasinya, yaitu mengalami penurunan seiring bertambahnya ketebalan namun nilainya berbeda jauh. Nilai yang berbeda jauh ini disebabkan perlemahan-perlemahan yang disebabkan oleh adanya cacat, tekanan kempa yang tidak seragam, teknik perekatan yang kurang maksimal, perlemahan pada sambungan perekat ketika diuji, dan integritas antar material yang lemah sehingga nilai MOE lebih rendah dari nilai terbobotinya. MOE core bahan pembentuk kayu laminasi yang lebih rendah dari MOE bagian face dan back akan menurunkan MOE produk akhir kayu laminasi seiring dengan bertambahnya core yang digunakan, begitu pula sebaliknya. Perbedaan pada nilai rata-rata MOE bahan terboboti dengan MOE kayu laminasi menunjukkan bahwa produk komposit seperti kayu laminasi tidak dapat mengungguli kekuatan rata-rata bahan pembentuknya, karena dalam proses pemilihan bahan sampai proses produksi, terdapat beberapa faktor yang dapat mereduksi kekuatan dari kayu laminasi. Fakta ini bertentangan dengan pernyataan Santoso et. al 2001 yang menyatakan bahwa laminasi dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuan dari bahan pembentuknya. Keterangan : Rata-rata MOE bahan terboboti merupakan ratio antara ΣMOE tiap lapisan x tebal dengan Σ tebal kayu laminasi Gambar 21 Histogram MOE rata-rata kayu laminasi. Kayu laminasi dengan core styrofoam 1 cm memiliki keragaman MOE dan MOE rata-rata lebih tinggi dibandingkan laminasi core styrofoam lainnya. Kayu laminasi yang paling seragam adalah kayu laminasi yang menggunakan core styrofoam 2 cm. Hal ini terlihat dari kurva distribusi MOE yang paling curam dibandingkan kayu laminasi core styrofoam lainnya. Pada kayu laminasi dengan core balsa, terlihat bahwa kayu laminasi yang menggunakan tebal core 2 cm memiliki keragaman MOE paling tinggi, sedangkan yang memiliki MOE paling seragam adalah kayu laminasi yang menggunakan core 4 cm. Nilai tersebut dipengaruhi oleh nilai standar deviasi MOE kayu laminasi core balsa 4 cm yang paling kecil diantara kayu laminasi core balsa lainnya, Pada kurva distribusi MOE kayu laminasi dengan core MDF, nilai MOE yang paling seragam terdapat pada kayu laminasi core MDF 1 cm. Hal ini dikarenakan nilai standar deviasinya yang paling kecil dibandingkan kayu laminasi core MDF lainnya. Kayu laminasi menggunakan core MDF 2 cm memiliki keragaman MOE yang lebih tinggi dibandingkan kayu laminasi core MDF 4 cm dan MOE rata-rata yang paling besar diantara kayu laminasi core MDF lainnya. 8747 3656 807 1992216314 13112 144501448611284 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 MOE kgcm 2 Kayu Laminasi MOE Rata-rata MOE Bahan Terboboti Kurva distribusi MOE rata-rata kayu laminasi disajikan pada Gambar 22 A sampai C. Gambar 22 Kurva distribusi MOE rata-rata kayu laminasi A core styrofoam; B core balsa; C core MDF.

4.3.2 MOR Kayu Laminasi